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1. ELECTIVA II : ROBÓTICA
CAPÍTULO 1:
INTRODUCCIÓN A LA
ROBÓTICA
Rafael Uribe Nuñez

2. • El término "Robótica" fue
acuñado por Isaac Asimov
para describir la
tecnología de los robots.

3. ROBÓTICA:
• Procede de las palabras checas
robota (trabajo forzado) y
robotnik (sirviente)
• Usadas por primera vez en
1921 por el escritor checo
Karel Capek en su obra de
teatro Rossum’s Universal
Robot (R.U.R.) y hacían
referencia a un humanoide
mecánico.

4. ROBOTS:
• Muchas películas han mostrado a los robots como
máquinas dañinas y amenazadoras
• Otras retratan a robots como
ayudantes del hombre:

5. ROBOT ( Definición)
• “Es un dispositivo reprogramable y multifuncional diseñado para
mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos
especializados a través de movimientos programados” - Robot
Institute of America, 1979
• “Un dispositivo automático que realiza funciones que normalmente
se considera son o debieran ser realizadas por humanos” -
Diccionario Webster
• Máquina o ingenio electrónico programable, capaz de manipular
objetos y realizar operaciones antes reservadas sólo a las personas.
- Diccionario Real Academia -
• Joseph Engelberg (padre de la robótica industrial) dijo: "Puede que
no sea capaz de definir qué es un robot, pero sé cuándo veo uno".

6. CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:
ARQUITECTURA:
• Poliarticulados: Son sedentarios y
están estructurados para mover sus
elementos terminales en un
determinado espacio de trabajo con
un número limitado de grados de
libertad (manipuladores y algunos
robots industriales)
• Móviles: Cuentan con gran capacidad
de desplazamiento, basados en carros
o plataformas y dotados de un sistema
locomotor de tipo rodante. Siguen su
camino por telemando o guiándose
por la información recibida de su
entorno a través de sus sensores

7. CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:
• Androides: intentan reproducir total o parcialmente
la forma y el comportamiento cinemático del ser
humano. Uno de los aspectos más complejos de
estos robots es la locomoción bípeda (controlar
dinámicamente el movimiento y mantener el
equilibrio del robot).
• Zoomórficos: imitan los sistemas de locomoción de
los diversos seres vivos.
• No caminadores: basados en segmentos cilíndricos
biselados acoplados axialmente entre sí y dotados
de un movimiento relativo de rotación
• Caminadores: multípedos capaces de evolucionar en
superficies muy accidentadas.
• Híbridos: aquellos de difícil clasificación cuya
estructura se sitúa en combinación con alguna de las
anteriores (un carro móvil con un brazo, robot
personal antropomorfo)

8. CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:
APLICACIÓN:
• Industriales: son
artilugios mecánicos
y electrónicos
destinados a realizar
de forma automática
determinados
procesos de
fabricación o
manipulación.

9. • Seguridad y espacio: relativos al uso de robots
en tierra, mar y aire en misiones de seguridad
civil o militar así como su uso en misiones
espaciales
CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:

10. • De servicios: sistemas aplicados en
los dominios de la vida: entornos
domésticos y de ocio, en salud y
rehabilitación, en servicios
profesionales y en ambientes
peligrosos; que reproducen acciones
de ayuda a los humanos
CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:

11. EVOLUCIÓN:
• 1º Generación: Sistema de control basado en “paradas fijas”
mecánicamente (mecanismos de relojería que mueven las cajas
musicales o los juguetes de cuerda)
• 2º Generación: El movimiento se controla a través de una
secuencia numérica almacenada en disco o cinta magnética
(industria automotriz)
• 3º Generación: Utilizan las computadoras para su control y tienen
cierta percepción de su entorno a través del uso de sensores. Con
esta generación se inicia la era de los robots inteligentes y
aparecen los lenguajes de programación
• 4º Generación: Robots altamente inteligentes con mejores
extensiones sensoriales, para entender sus acciones y captar el
mundo que los rodea. Incorporan conceptos “modélicos” de
conducta.
• 5º Generación: Actualmente se encuentran en desarrollo.
Basarán su acción principalmente en modelos conductuales
establecidos.
CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:

12. COMPONENTES DE UN ROBOT:

13. La robótica es una nueva tecnología multidisciplinar que hace
uso de recursos de otras ciencias afines:
• Mecánica Electrónica
• Informática Cinemática
• Dinámica Matemáticas
• Visión artificial Inteligencia artificial
• Automática
• Energía y actuadores eléctricos, neumáticos e hidráulicos
Su gran auge (sobretodo en el sector industrial) desde los años
70 ha producido un gran impacto en diferentes sectores →
Medicina:
Equipos diagnósticos, sistemas de rehabilitación, prótesis,
cirugía robótica
IMPACTO DE LA ROBÓTICA:

14. Impacto en la Educación/aprendizaje:
• Formación de especialistas dada su gran demanda en el mundo industrial.
• Formación de especialistas en el uso de equipos médicos: cirugía robótica.
• Introducción de nuevas asignaturas en carreras de Ingeniería Superior y
Técnica, facultades de informática y centros de formación profesional
• La abundante oferta de robots educacionales en el mercado y sus precios
competitivos, permiten a los centros de enseñanza Complementar el
estudio teórico de la Robótica con prácticas
Impacto en la automatización industrial:
• Los robots permiten sistemas de fabricación flexibles que se adaptan a las
diferentes tareas de producción
• Las células flexibles disminuyen el ciclo de trabajo de un producto y liberan
a las personas de trabajos desagradables y monótonos
• La interrelación de las diferentes células flexibles a través de potentes
computadores da lugar a la factoría totalmente automatizada.
IMPACTO DE LA ROBÓTICA:

15. Impacto en la competitividad:
• La adopción de la automatización en la fabricación de las poderosas
compañías multinacionales obliga a todas las demás a seguir sus pasos
para mantener su supervivencia
• La automatización provoca un aumento de productividad y de calidad
del producto lo que hace que la empresa sea más competitiva
Impacto sociolaboral:
• La inversión económica de la automatización industrial se lleva a cabo
a costa de la reducción de puestos de trabajo
• El desempleo generado queda compensado por los nuevos puestos de
trabajo que surgen en otros sectores: enseñanza, servicios, instalación,
mantenimiento y fabricación de robots
• También supone el mantenimiento del resto de puestos de trabajo
dado que la automatización de la misma provocará la revitalización y
salvación de empresa
IMPACTO DE LA ROBÓTICA:

16. ¿QUÉ ESPERAMOS DE LA ROBÓTICA?
Isaac Asimov propuso las siguientes tres leyes de la robótica:
1. Un robot no puede dañar a un ser humano o, a través de la inacción,
permitir que se dañe a un ser humano.
2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos,
excepto cuando tales órdenes estén en contra de la primera ley.
3. Un robot debe proteger su propia existencia siempre y cuando esta
protección no entre en conflicto con la primera y segunda ley.
Sin llegar a la ciencia-ficción, por ahora nos gustaría que los robots tuvieran
las siguientes características:
• Autónomos, que pudiesen desarrollar su tarea de forma independiente.
• Fiables, que siempre realizasen su tarea de la forma esperada.
• Versátiles, que pudiesen ser utilizados para varias tareas sin necesidad de
modificaciones en su control.

17. HISTORIA Y ANTECEDENTES:
• A lo largo de la historia la tecnología de cada
época ha influido en la vida cotidiana de sus
sociedades creando artefactos para realizar
labores repetitivas o de entretenimiento
Grecia: Fuente de
pájaros cantores
de Herón de Alejandría
(85 d. C.)

18.  Arabia: Los árabes fueron unos maestros en
la construcción de autómatas (el reloj
mecánico, artilugios para astrología, etc)
 Edad Media:
- Hombre de hierro de Alberto Magno(1204-
1282)
- Gallo de Estrasburgo (1352)
 Renacimiento
- León Mecánico de Leonardo da Vinci (1499)
- Hombre de Palo de Juanelo Turriano (1525)
 Siglos XVII- XIX
- Muñecos (flautista) de Jacques Vaucanson
(1738)
- Escriba, organista, dibujante de familia
Droz(1770)
- Muñeca dibujante de Henry Maillardet

19.  Siglos XVII- XIX
• A mediados del siglo XVIII los molinos de agua y la máquina de vapor
remplazaron la fuerza humana y animal como fuente principal de
energía
• Las nuevas máquinas de fabricación impulsaron el crecimiento de la
industria
• Los bienes se producían mejor y más rápidamente y la calidad de
vida aumentó: Revolución industrial
 Siglo XX
• En la mitad del siglo XX surgen las industrias basadas en la ciencia
• Las mejoras tecnológicas de la electrónica hacen posible el
ordenador
• La galopante evolución del ordenador revoluciona el modo de
procesar información: Era de la información
• La tecnología de la información tiene un gran impacto en la sociedad
y es la responsable del espectacular crecimiento de la robótica

20.  Siglo XX (desarrollo de la robótica)
• 1950: El laboratorio ARGONNE diseña manipuladores para manejar
material radioactivo.
• 1960: La empresa Unimation instala los primeros robots en una
factoría de General Motors en USA. Tres años después, se inicia la
implantación de los robots en Europa. Japón comienza a implementar
esta tecnología a partir de 1968.
• 1970: Los laboratorios de la Universidad de Stanford y del MIT
acometen la tarea de controlar un robot mediante computador.
• 1975: La aplicación del microprocesador, transforma la imagen y las
características del robot, hasta entonces grande y costoso. Los robots
se introducen masivamente en las empresas (robots industriales)
• A partir de 1980, se potencia la configuración del robot inteligente
capaz de adaptarse al ambiente y tomar decisiones en tiempo real,
adecuarlas para cada situación.
• En los 90 los robots salen de las fábricas y se les asigna nuevos roles,
aparecen los robots de servicios

21. ESTADO ACTUAL:
 Consolidación de los robots de
servicios versus robots industriales
• Limpieza de residuos tóxicos
• Exploración espacial
• Minería y agricultura
• Búsqueda y rescate de personas
• Localización de minas terrestres
• Asistentes personales (Wakamaru de Mitsubishi)
• Entretenimiento (Asimo de Toyota, Aibo de Sony)
• Robots de medicina
• Robots exploradores (terrestres, voladores y
submarinos)
 Los robots se están empequeñeciendo
(nanorobots)
 Desarrollo de simuladores de robots
 Nuevos conceptos:”Web bots – internet
bots”

22. ESTADO ACTUAL:
RECURSOS DE ROBOTS INDUSTRIALES POR PAÍSES
DEL 2006 AL 2007

23. ESTADO ACTUAL:
RECURSOS DE ROBOTS INDUSTRIALES EN EL MUNDO
DEL 2006 AL 2007 (POR INDUSTRIAS):

24. ESTADO ACTUAL:
ROBOTS EN ESPAÑA POR ACTIVIDAD:
REPATO DE ROBOTS POR CONTINENTES:

25. ESTADO ACTUAL (Robots Industriales)
EVOLUCIÓN
DEL PARQUE
DE ROBOTS
MUNDIAL 
EVOLUCIÓN
DEL PARQUE
DE ROBOTS
EUROPEO 

26. EL FUTURO: (Cifras)
• En los próximos años se producirá un boom de los sistemas
robóticos.
• El mayor desarrollo recaerá en los robots de servicios y asistentes
personales en las casas
• Japón, USA y Europa se están preparando para ello

27. EL FUTURO de la Robótica:
• Servicios robóticos para personas mayores
• Servicios robóticos para ayudar a la inmigración y a los problemas de
seguridad
• Automatización industrial como un activo para evitar la deslocalización
• La robótica será una parte esencial en la futura sociedad de la información
y las comunicaciones (ICT)
• Mantener el liderazgo en robótica industrial, en los mercados emergentes
de seguridad y servicios
• Desarrollar una cadena robótica europea (EUROP,…)
• Asegurar la seguridad pública y personal
• Mejorar la calidad de vida y expandir los esfuerzos científicos

28. El Futuro de la Robótica (Dominios de Aplicación)
INDUSTRIA:
SEGURIDAD / ESPACIO:
SERVICIOS:

29. Locomoción:

30. Evolución de la locomoción:

31. MULTIFUNCIONALIDAD

32. A CONTINUACIÓN SE RESÚMEN ALGUNOS
CONCEPTOS IMPORTANTES UTILIZADOS
EN EL PROCESO PRODUCTIVO DESDE EL
PUNTO DE VISTA DE SISTEMAS
ROBÓTICOS.

33. • ACTIVIDAD: Conjunto de acciones que consumen
tiempo, esfuerzo, dinero, recursos, etc. Cada actividad
pone valor agregado al producto final.
• PROCESO PRODUCTIVO: Secuencia de Actividades
ordenadas de forma lógica.
• INSUMO: No es parte del producto (Herramienta).
«Automatizar: No derrochar recursos.»
OBJETIVO DE LA ROBÓTICA: Aprender a optimizar
recursos (Reducir costos, Elevar calidad y eficiencia).
• EFICIENCIA: Dar buen uso a los recursos (Monitorear).
• EFICACIA: Alcanzar el objetivo, la meta (Evaluar).
ROBÓTICA: Automatizar procesos productivos utilizando
Mecánica, Informática y Control Computarizado.

34. Para la obtención de un producto o servicio se
tienen que realizar una serie de actividades en
una secuencia lógica de tal forma transformar la
materia prima en un producto (PROCESO), en el
cuál se tiene 1 entrada y 1 salida:

36. ETAPAS DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA:
1. USO DE LA FUERZA MUSCULAR: W=F.d
(Hombre=Fatiga; producto con deficiencia)…
(Actividades duras= F grandes; Actividades
tediosas= F pequeñas pero repetitivas;
Actividades peligrosas = afectan a la salud
«soldadura, gases tóxicos, radiación, vapores
metálicos, explosiones, etc»).
2. MECANIZACIÓN: Reemplazo del hombre en
actividades duras por sistemas mecánicos.
3. AUTOMATIZACIÓN: Reemplazo del hombre en
activiades tediosas (suaves pero repetitivas).
Utiliza control automático con electromecánico.

37. 4. SUPERAUTOMATIZACIÓN: Adición de
control electrónico, informática, sistemas
híbridos  Sistemas Mecatrónicos.
5. INTELIGENCIA ARTIFICIAL: Eliminación de
casi todas las tareas que realizaba el
hombre. Añadir más software: Sistemas
Artificiales inteligentes, lógica fuzzy, redes
neuronales, SCADAS, sistemas expertos,
entre otros.
ETAPAS DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA: